Teledetekcja w uprawach rolniczych

Zaawansowane technologie produkcji roślinnej wymagają stałego dostępu do szczegółowych informacji o warunkach środowiskowo-glebowych i stanie fitosanitarnym upraw. Takie dane można pozyskiwać dzięki zastosowaniu metod teledetekcyjnych, oferowanych przez systemy satelitarne czy bezzałogowe jednostki latające (UAV – ang. unmanned aerial vehicle).

W dobie bardzo szybkiego rozwoju techniki i ciągłej miniaturyzacji sprzętu, również tego wykorzystywanego w rolnictwie, dostrzeżono spory potencjał drzemiący zarówno w satelitach, które dostarczają każdego dnia setki gigabajtów danych, i bezzałogowych statkach powietrznych (BSP), o których coraz głośniej w lokalnych mediach, jak i na specjalistycznych forach.

Rozmiary i możliwości udźwigu bezzałogowców pozwalają na podwieszenie wielu elementów wyposażenia, np. kamer spektralnych, aparatów fotograficznych czy całych podzespołów opryskujących, dzięki którym można aplikować ciecz w terenach niedostępnych, a także na tyle precyzyjnie, aby nie doprowadzić do skażenia środowiska. W chwili obecnej jednostki te są najczęściej wykorzystywane do monitoringu upraw polowych.

Nie zawsze się sprawdzają

Bezzałogowe statki latające (drony) dostarczają obrazy o bardzo wysokiej rozdzielczości (możliwa jest obserwacja rzędów, a nawet pojedynczych roślin czy liści) i rejestrują teren nawet spod warstwy chmur, w przeciwieństwie do satelitów. Jest jednak jeden problem – na powierzchniach sięgających często nawet kilkaset hektarów i przy nadmiarze danych wydłuża się czas przetwarzania i analizy wyników. Na dobre opracowanie danych należy czekać kilka dni, a może nawet i tygodni, przez co podjęcie decyzji o zabiegach na polu w oparciu o obrazowanie spektralne może mieć skutek odwrotny od zamierzonego. Dostrzeżono ten kłopot i dlatego do bardziej ogólnej interpretacji problemów występujących na naszych polach zaczęto wykorzystywać zdjęcia satelitarne (dane optyczne). Są one dostępne nieodpłatnie i dzięki prawidłowej i wnikliwej analizie mogą posłużyć jako precyzyjne narzędzie. Jednakże w przypadku satelitów istnieje więcej barier dotyczących samego pozyskiwania danych. Dotyczy to przede wszystkim warunków klimatycznych danych regionów, a zwłaszcza zachmurzenia (dron może wykonać lot pod warstwą chmur – wysokość lotu 300-400 m n.p.g.) i opadów atmosferycznych, które rzutują na prawidłowe odbicie światła w podczerwieni i co za tym idzie prawidłową interpretację otrzymanych wyników.

Teledetekcja pomaga

Metody teledetekcyjne dostarczają informacji o kondycji roślin uprawnych z pojedynczych pól lub regionów rolniczych. Pozyskiwane obrazy przetworzone do postaci wskaźników roślinnych umożliwiają opracowanie cyfrowych map zawierających informacje o przestrzennym zróżnicowaniu występowania chwastów, chorób i szkodników, niedoborów składników pokarmowych w glebie, występowania różnych czynników stresowych oraz innych czynników wpływających na rozwój roślin, stan gleby i oczywiście plon.

tekst i fot. mgr inż. Mateusz Szymańczyk

Instytut Ochrony Roślin – PIB, Poznań

Cały tekst można przeczytać w wydaniu 02/2022 miesięcznika „Nowoczesna Uprawa”